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Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Als hochwirksame Maßnahme zur Reduzierung von Kraftfahrstoffverbrauch und CO2-Emissionen hat sich die Hubraumreduzierung in Verbindung mit der Aufladung des Verbrennungsmotors, das sogenannte Downsizing herausgestellt. Insbesondere im Zusammenhang mit der Benzindirekteinspritzung können hierbei erhebliche Einsparpotentiale generiert werden. Erreicht wird dies durch verminderte innere Reibung, Verschiebung des Betriebspunktes in höhere Lastbereiche (Entdrosselung) und nicht zuletzt durch Reduzierung des Aggregatgewichts durch kleinere Hubräume und/oder reduzierte Zylinderzahl.
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Bei Boxermotoren werden in der Regel die Abgasmassenströme je einer Zylinderbank zusammengefasst und je einer Turbine zugeführt. Folglich sind abgasturboaufgeladene Boxermotoren in der Regel Biturbo-Konzepte. Hierbei ist ein Abgasturbolader, der einen Zylinderbank zugeordnet, auf einer Seite des Boxermotors angeordnet und der andere Abgasturbolader, der anderen Zylinderbank zugeordnet, auf der anderen Seite des Boxermotors angeordnet. Die Abgasturbolader sind somit seitlich des Kurbelgehäuses positioniert.
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Konzepte mit nur einem Abgasturbolader können thermodynamisch von Vorteil sein, insbesondere dann, wenn der Mono-Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie ausgeführt ist. Unter Beibehaltung der konventionellen Anordnung bedeutet dies im Prinzip das Weglassen eines Abgasturboladers. Dies hat zur Folge, dass die Abgase einer Zylinderbank auf die gegenüberliegende Seite geführt werden müssen. Dieses Prinzip findet nach dem Stand der Technik Anwendung, ist jedoch aufgrund der Asymmetrie und der folglich sehr stark unterschiedlichen Lauflänge zwischen linker und rechter Zylinderbank mit nicht unerheblichen thermodynamischen Nachteilen verknüpft. Diese führen zu reduziertem Abgasturbolader-Wirkungsgrad und damit zu reduziertem Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine. Bei diesen Nachteilen handelt es sich insbesondere um Verlust von Stoßaufladung durch große Leitungslänge, Verlust von Abgasenthalpie durch Wärmeübergänge in den langen Leitungen, ungleiche Luftaufwände der unterschiedlichen Zylinder mit problematischem Effekt bezüglich der Zündfolge, ferner der Nachteil des erhöhten Wärmeeintrags in den Motorraum durch große Lauflängen.
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Aus der
GB 369 033 A ist ein Boxermotor bekannt, bei dem oberhalb des Motors eine Abgasturbine und unterhalb des Boxermotors ein Verdichter angeordnet ist.
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Darüber hinaus sind aus der
US 2 858 666 A und der
JP 2000 - 328 951 A V-Motoren bekannt, bei denen oberhalb des Motors ein Abgasturbolader angeordnet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass eine Anordnung einer abgasführenden Einrichtung des Verbrennungsmotors unterhalb des Kurbelgehäuses möglich ist, hierbei aber eine unerwünscht hohe Erwärmung des Öls in der Ölwanne verhindert werden kann.
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Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass die Ölwanne in Richtung der Kurbelwellenachse kürzer ausgebildet ist als das Kurbelgehäuse in Richtung dieser Achse und in dem infolge der Verkürzung freien Raum unterhalb des Kurbelgehäuses die abgasführende Einrichtung angeordnet ist.
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Die gegenüber dem Kurbelgehäuse kürzere Ausbildung der Ölwanne ist dahingehend zu verstehen, dass die Wanne, die unter anderem dem Sammeln des Öls dient, kürzer ausgebildet ist als das Kurbelgehäuse. Die Ölwanne als solche kann durchaus über die ganze Länge des Kurbelgehäuses mit diesem verbunden sein, weist aber im verbleibenden Bereich, dort wo im gebildeten freien Raum die abgasführende Einrichtung angeordnet ist, keine Funktion einer Wanne zum Sammeln von Öl auf, da die Ölwanne dort, zur Bildung des freien Raumes, flach gestaltet ist und nur dem Ableiten von Öl aus dem Kurbelraum in die Wanne dient.
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Bei der abgasführenden Einrichtung handelt es sich insbesondere um ein Abgasrohr und/oder einen Abgasturbolader und/oder einen Katalysator.
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Die Anordnung der abgasführenden Einrichtung unterhalb des Kurbelgehäuses hat den Vorteil, dass die abgasführende Einrichtung in einem Bereich des Verbrennungsmotors angeordnet ist, der besonders gut gekühlt werden kann, insbesondere durch den Fahrtwind aktiv gekühlt werden kann, da sich die heißen Bauteile an der Fahrzeugunterseite befinden.
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Die Anordnung der abgasführenden Einrichtung unterhalb des Kurbelgehäuses ermöglicht es, Abgasleitungen auf kürzest möglichem Weg zusammen zu führen, insbesondere, bei Ausbildung des Verbrennungsmotors mit liegend angeordneten Zylinderbänken, die auf abgewandten Seiten des die Kurbelwelle aufnehmenden Kurbelgehäuses angeordnet sind, die Anordnung der Abgasanlage der einen Zylinderbank entsprechend der Anordnung der Abgasanlage der anderen Zylinderbank zu gestalten. Weist die abgasführende Einrichtung einen Abgasturbolader auf, der unterhalb des Kurbelgehäuses angeordnet ist, lässt sich ein Verbrennungsmotor verwirklichen, der, ausgehend von der Kurbelwelle, in Richtung der Zylinderbänke relativ kompakt baut.
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Da die Ölwanne in der Kurbelwellenachse verkürzt ausgebildet ist, kann in dem infolge der Verkürzung freien Raum unterhalb des Kurbelgehäuses die abgasführende Einrichtung angeordnet werden, insbesondere ein Abgasrohr und/oder ein Abgasturbolader und/oder ein Katalysator.
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Bevorzugt ist nur ein einziger Abgasturbolader vorgesehen. Es können aber durchaus mehrere Abgasturbolader, insbesondere zwei Abgasturbolader, zum Einsatz kommen, die unterhalb des Kurbelgehäuses, insbesondere zwischen Ölwanne und Getriebe angeordnet sind. Durch geeignete Ventile schaltbare Systeme, bei denen im unteren Last- und Drehzahlbereich nur ein Abgasturbolader und im oberen Last- und Drehzahlbereich beide Abgasturbolader durchströmt werden, können mit beiden Anordnungen verwirklicht werden. Diese können als Stufenaufladung, Registeraufladung oder geschaltete Parallel-Twin-Aufladungskonzepte ausgeführt sein.
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Die Anordnung einer Kühlwasserleitung - welche insbesondere die beiden Zylinderbänke kühlwasserseitig verbindet - innerhalb der Ölwanne, im Bereich einer der abgasführenden Einrichtung benachbarten Wandung der Ölwanne, gewährleistet eine aktive Kühlung des in der Ölwanne befindlichen Öls. Dieses Öl wird erwärmt durch den Wärmeeintrag der abgasführenden Einrichtung, insbesondere des Abgasturboladers, aufgrund der direkten benachbarten Lage zur Ölwanne. Zudem stellt die Anordnung der Kühlwasserleitung benachbart der Wandung der Ölwanne, die der abgasführenden Einrichtung zugewandt ist, sicher, dass sich diese Wandung nicht übermäßig erhitzt. Dessen ungeachtet ist es vorteilhaft, wenn die Ölwanne zusätzlich gegenüber der abgasführenden Einrichtung bestmöglich isoliert ist. Insofern sind vorzugsweise Isoliermittel zwischen der Ölwanne und der abgasführenden Einrichtung angeordnet.
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Die Verkleinerung des Ölsumpfes aufgrund der verkürzten Ölwanne bedingt gegebenenfalls eine Kompensierung des Ölvolumenverlustes an geeigneter Stelle oder den Wechsel zu einer Trockensumpfschmierung mit externem Öl-Vorratsbehälter.
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Die Kühlwasserleitung und die Ölwandung können separate Teile bilden oder die Kühlwasserleitung in die Ölwanne integriert sein. In letztgenanntem Fall ergibt sich eine besonders gute Kühlung der Ölwandung, weil das Kühlwasser unmittelbar durch diese geleitet wird. Im erstgenannten Fall kommt die Kühlwasserleitung intensiver mit dem in der Ölwanne befindlichen Öl in Verbindung, so dass dieses besser gekühlt werden kann.
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Überdies ist diese Ausführungsform einfacher zu verwirklichen, weil die Kühlwasserleitung ein separates Bauteil zur bestehenden Ölwanne darstellt.
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Für den Fall der separaten Kühlwasserleitung wird es als vorteilhaft angesehen, wenn diese flächig an der Wandung der Ölwanne anliegt. Hierdurch ergibt sich eine relativ große Wärmeübertragungsfläche zwischen der Wandung der Ölwanne und der Kühlwasserleitung. Vorzugsweise weist die Kühlwasserleitung zumindest in Teilbereichen einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Bei diesen Teilbereichen handelt es sich um diejenigen, in denen die Kühlwasserleitung an der Wandung der Ölwanne anliegt.
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Es lässt sich somit eine besonders gute Kühlung der Wandung der Ölwanne, die der abgasführenden Einrichtungen zugewandt ist, erzielen, wenn die Kühlwasserleitung im Bereich der Wandung der Ölwanne entsprechend der Kontur dieser Wandung gestaltet ist und an der Wandung anliegt. Hierdurch ergibt sich nicht nur ein besonders guter Wirkungsgrad bezüglich des Wärmeübergangs vom Öl zur Kühlwasserleitung, sondern auch von der Wandung zur Kühlwasserleitung.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass von der Kühlwasserleitung eine Zweigleitung abzweigt und die Zweigleitung aus der Ölwanne zur abgasführenden Einrichtung herausgeführt ist. Demnach kann ein Teilstrom des Kühlwassers, der über die Zweigleitung abgefördert wird, zur unmittelbaren Kühlung der abgasführenden Einrichtung verwendet werden. Diese Zweigleitung ist insbesondere wieder in die Ölwanne zum Anschluss an die Kühlwasserleitung zurückgeführt.
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Vorzugsweise weist die abgasführende Einrichtung eine Wasserführung zum Kühlen der Einrichtung auf und es wird durch einen ersten Bereich der Zweigleitung Kühlwasser zur Wasserführung der Einrichtung gefördert und durch einen zweiten Bereich der Zweigleitung Kühlwasser von der Wasserführung der Einrichtung abgefördert. Diese Gestaltung ermöglicht es, auf besonders baulich einfache Art und Weise insbesondere einen Katalysator oder einen Abgasturbolader aktiv zu kühlen. Der Abgasturbolader weist beispielsweise eine Wasserführung zum Kühlen der Turboladerwelle auf, wobei diese Wasserkühlung an die Zweigleitung angeschlossen ist.
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Die Kühlwasserleitung innerhalb der Ölwanne kann auch für andere Zwecke als zur Kühlung des in der Ölwanne befindlichen Öls, der Wandung der Ölwanne oder über die Zweigleitung dem Kühlen der externen abgasführenden Einrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise ist die Kühlwasserleitung mit einer Wasserführung zum Kühlen einer Lagerstuhlverschraubung des Kurbelgehäuses verbunden. Hierbei ist insbesondere die Kühlwasserleitung mit der Wasserführung zum Kühlen der Lagerstuhlverschraubung durch Lagerstuhlverbindungsleitungen und eine Rückstromleitung verbunden.
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In aller Regel ist die abgasführende Einrichtung, insbesondere der Abgasturbolader unterhalb des Kurbelgehäuses auf dessen Schwungradseite angeordnet. Damit verbleibt auf der Riemenseite des Motors genug Bauraum, um den in Volumen reduzierten Ölsumpf an dieser Stelle beizubehalten. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass für ein Abgasturbolader-Katalysator-Paket die naturgemäß relativ große Breite der liegenden Zylinder ausgenutzt werden kann, bei gleichzeitiger Beibehaltung der kurzen Baulänge. Daraus ergibt sich ein extrem kompaktes Aggregat, welches für den Längseinbau auch in Fahrzeugen mit kurzem Motorraum, z.B. Kleinwagen, Mittelmotor-Fahrzeugen geeignet ist.
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Vorzugsweise ist bei Verwendung eines Abgasturboladers die Rotationsachse von Turbine und Verdichter, somit die Abgasturboladerwelle, liegend und um 90° zur Kurbelwellenachse des Verbrennungsmotors orientiert angeordnet. Diese Anordnung trägt wesentlich zur kompakten Ausbildung des Verbrennungsmotors bei und ermöglicht, auf besonders einfache Art und Weise, das symmetrische Anbinden der Abgasstränge, bei geringer Baulänge des Aggregats.
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Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn neben dem mindestens einen Abgasturbolader ein Abgaskatalysator, somit eine Abgasreinigungseinrichtung, angeordnet ist. Besonders bei der um 90° oder ähnlichem Winkel gedrehten Anordnung der Abgasturboladerwelle lässt sich diese Gestaltung besonders einfach verwirklichen.
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Der Verbrennungsmotor ist insbesondere als Boxermotor oder als 180° V-Motor ausgebildet. Der Verbrennungsmotor weist in aller Regel zwei Zylinderbänke auf.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der beigefügten Zeichnung und der Beschreibung der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele, ohne auf diese beschränkt zu sein.
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Es zeigt:
- 1 in schematischer Darstellung eine Unteransicht des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors,
- 2 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht des in 1 dargestellten Verbrennungsmotors,
- 3 eine Schnittdarstellung des in den 1 und 2 gezeigten Verbrennungsmotors für den Bereich des Kurbelgehäuses, der Ölwanne und des Abgasturboladers des Verbrennungsmotors, mit veranschaulichter zylinderbankverbindender Kühlwasserleitung und Zweigleitung, in Längsrichtung der Kurbelwelle geschnitten,
- 4 in vereinfachter Darstellung entsprechend dem Schnitt gemäß 3, eine Darstellung von Kurbelgehäuse, Ölwanne und Kühlwasserleitung ohne Modifikation mit Zweigleitung und bei nicht dargestellter abgasführender Einrichtung, von der Seite gesehen und
- 5 die Anordnung gemäß 4 in einer Schnittdarstellung senkrecht zur Längsrichtung der Kurbelwelle mit weiteren Teilschnitten gemäß der Linien A-A und B-B in 4.
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Wie den Prinzipdarstellungen des Verbrennungsmotors gemäß der 1 und 2 zu entnehmen ist, weist der Verbrennungsmotor, der als Boxermotor 1 ausgebildet ist, zwei liegend angeordnete Zylinderbänke 2 und 3 mit jeweils drei Zylindern auf. Die Zylinderbänke 2 und 3 sind auf abgewandten Seiten eines eine Kurbelwelle aufnehmenden Kurbelgehäuses 4 angeordnet. Die Kurbelwellenachse ist strichpunktiert dargestellt und mit der Bezugsziffer 5 bezeichnet. Mit dem Kurbelgehäuse 4 ist stirnseitig ein Getriebe verbunden, konkret ist eine Getriebeglocke 6 mit dem einen stirnseitigen Ende des Kurbelgehäuses 4 verbunden. Diese Seite des Boxermotors 1 stellt somit dessen Schwungradseite dar. Am anderen Ende des Kurbelgehäuses 4 befindet sich die Riemenseite des Boxermotors 1, veranschaulicht durch eine Riemenscheibe 7, die mit dem dieser zugewandten Ende der Kurbelwelle 8 drehfest verbunden ist. Im unteren Bereich des Kurbelgehäuses 4 ist mit diesem eine Ölwanne 9 verbunden. Diese ist verkürzt ausgebildet, erstreckt sich somit in Längsrichtung der Kurbelwellenachse 5 nicht über die gesamte Länge des Kurbelgehäuses 4, sondern nur etwa über dessen halbe Länge, im Bereich der Längshälfte des Kurbelgehäuses 4, die der Riemenscheibe 7 zugewandt ist. Somit verbleibt, wie es anschaulich der 2 zu entnehmen ist, unterhalb des Kurbelgehäuses 4, zwischen der Ölwanne 9 und der Getriebeglocke 6, ein Raum. Dieser dient der Aufnahme, wie es ergänzend anschaulich der 1 zu entnehmen ist, einer abgasführenden Einrichtung, die durch einen Abgasturbolader 10 und eine neben diesem angeordnete Abgasreinigungseinrichtung, bei der es sich um einen Abgaskatalysator 11 handelt, gebildet ist. Die Abgasturboladerwelle 12, somit die Rotationsachse der Laufräder von Turbine 13 und Verdichter 14 des Abgasturboladers 10 ist liegend angeordnet, somit im Wesentlichen horizontal angeordnet, erstreckt sich aber unter einem Winkel von 90° oder ähnlich (+/- 10 bis 15°)zur Kurbelwellenachse 5. Der Abgasturbolader 10 ist, bezogen auf eine, vertikal durch die Kurbelwellenachse 5 verlaufende Ebene, neben dieser Ebene auf der Seite der Zylinderbank 2 angeordnet und der Abgaskatalysator 11 neben dieser Ebene auf der Seite, die der anderen Zylinderbank 3 zugeordnet ist. Die Turbine 13 ist benachbart dieser Ebene angeordnet, der Verdichter 14 in größerem Abstand zu dieser Ebene.
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Von den drei Zylindern der jeweiligen Zylinderbank 2 bzw. 3 ausgehend sind deren drei Abgasleitungen 15 zusammengeführt, und zwar bis zu deren gemeinsamen Sammelleitung 16 symmetrisch angeordnet, wobei die beiden äußeren Abgasleitungen 15 dieselbe Leitungslänge besitzen und auch die mittlere Abgasleitung 15 vorzugsweise eine entsprechende Länge aufweist. Die identischen beiden Sammelleitungen 16 der beiden Zylinderbänke 2 und 3 sind im Bereich der Ebene, die vertikal durch die Kurbelwellenachse verläuft, zusammengeführt, in eine Sammelleitung 17, die auf kurzer Strecke mit der Turbine 13 des Abgasturboladers 10 verbunden ist. Das Abgas verlässt die Turbine 13 durch die Leitung 18 und gelangt auf kurzem Weg zum Abgaskatalysator 11 und von dort in die Abführleitung 19.
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Bei der Schnittdarstellung gemäß 3 des Verbrennungsmotors im Bereich des Kurbelgehäuses 4, der Ölwanne 9 und des Abgasturboladers 10 befindet sich im Gegensatz zu der Anordnung gemäß der 1 und 2 die Anordnung der Riemenscheibe 7 und der Ölwanne 9 rechts.
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In der 3 sind mit der prinzipiellen Ausführungsform gemäß der 1 und 2 übereinstimmende Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
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In der 3 sind im Bereich der Kurbelwelle 8 zusätzlich die Pleuelgeigen 20 veranschaulicht, somit der für eine vollständige Umdrehung der Kurbelwelle benötigte Platzbedarf des Pleuels, ferner im Kurbelgehäuse 4 gelagerte Ölhobel 21 für die Pleuel. Mit der Bezugsziffer 22 sind Lagerstühle für die Kurbelwelle 8 bezeichnet. Im Bereich jedes Endes 23 nimmt die Kurbelwelle 8 drehfest die Riemenscheibe 7 auf. Zwischen dem Ende 23 und dem am nächsten liegenden Lagerstuhl 22 weist die Kurbelwelle 8 mehrere Kettenspuren 24 auf, die mit nicht veranschaulichten Ketten zusammenwirken, die dem Antreiben der Nockenwellen und von Hilfsaggregaten des Motors dienen. Veranschaulicht ist eine parallel zur Kurbelwelle 8 gelagerte Welle 25 mit drehfest verbundenem Kettenrad 26, wobei die Welle 25 mittels einer Kette über eine der Kettenspuren 24 angetrieben wird und diese Welle 25 insbesondere dem Antreiben zweier in der Ölwanne 9 angeordneter Pumpen dient, wie sie in der 4 angedeutet sind, nämlich mehrerer Saugstufe 27 zum Saugen von Öl aus unterschiedlichen Bereichen des Motors in den Ölsumpf 28 der Ölwanne 9 und eine Druckstufe 29 zum Fördern des Öls vom Ölsumpf 28 zu den Schmierstellen des Motors.
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Der Darstellung der 3 ist anschaulich zu entnehmen, dass die Ölwanne 9 in Richtung der Kurbelwellenachse 5 kürzer ausgebildet ist als das Kurbelgehäuse 4 in Richtung dieser Achse 5 und in dem infolge der Verkürzung freien Raum 30, wie er der Darstellung der 4 zu entnehmen ist, unterhalb des Kurbelgehäuses 4, der Abgasturbolader 10 und die Sammelleitung 17 angeordnet sind. Hierbei ist unter Verkürzung der Ölwanne zu verstehen, dass der Raum zum Sammeln des Öls in der Ölwanne 9 - somit der Ölsumpf 28 - sich nur über eine solche Länge in Längsrichtung der Kurbelwelle 8 erstreckt, der deutlich kürzer ist als die Erstreckung des Kurbelgehäuses 4 in Längserstreckung der Kurbelwelle, insbesondere nur über eine Länge von ca. 50 % der Länge des Kurbelgehäuses 4. Da das Kurbelgehäuse 4 unten offen ist, ist die Ölwanne 9 mit einem flachen Abschnitt über dem freien Raum 30 positioniert, wobei dieser Bereich der Ölwanne nur einen flachen Ableitkanal 31 zum Ableiten des Öls in den Ölsumpf 28 darstellt.
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Innerhalb der Ölwanne ist eine separate Kühlwasserleitung 32 geführt, die in denjenigen Wandungsbereichen der Ölwanne 9, die an den freien Raum 30 angrenzen, an der Wandung 33 der Ölwanne 9 anliegen. Wie bezüglich der Pfeile zur Kühlwasserleitung 32 veranschaulicht, wird das Kühlwasser vom Kühlsystem der Zylinderbank der Zylinder „1 bis 3“ dem Eingang der Kühlwasserleitung 32 zugeführt, gelangt durch die Kühlwasserleitung 32 und wird vom Ausgang der Kühlwasserleitung 32 dem Kühlsystem der Zylinderbank der Zylinder „4 bis 6“ zugeführt. Mittels dieser boxerbauartbedingt notwendigen und vorhandenen Kühlwasserleitung 32 wird zusätzlich somit das im Bereich des Ölsumpfs 28 der Ölwanne 9 befindliche Öl gekühlt, überdies werden die aufgrund der im freien Raum 30 angeordneten abgasführenden Einrichtung hoch belasteten Wandungsteile, insbesondere die Wandung 32 gekühlt, wobei es sich bei der abgasführenden Einrichtung nicht nur um den Abgasturbolader 10 und die Sammelleitung 17, sondern auch um den im Bereich des freien Raumes 30 neben dem Abgasturbolader 10 befindlichen Abgaskatalysator 11 handelt.
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3 veranschaulicht, dass von der Kühlwasserleitung 32 eine Zweigleitung 34 abzweigt und diese aus der Ölwanne 9 zum Abgasturbolader 10 herausgeführt ist. Die Zweigleitung 34 ist in die Ölwanne 9 zum Anschluss an die Kühlwasserleitung 32 wieder zurückgeführt.
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Der Abgasturbolader 10 weist eine Wasserführung 35 zu dessen Kühlung auf, die als Kühlkanal ausgebildet ist, der sich konzentrisch zur Abgasturboladerwelle 12 erstreckt. Durch einen ersten Bereich 36 der Zweigleitung 35 wird Kühlwasser zur Wasserführung 35 gefördert und durch einen zweiten Bereich 37 der Zweigleitung 34 Kühlwasser von der Wasserführung 35 abgefördert. Die Durchflussrichtung des Kühlwassers durch die Zweigleitung 34 und die Wasserführung 35 ist mit Pfeilen veranschaulicht. Demzufolge dient die Zweigleitung 34 dem unmittelbaren Kühlen des Abgasturboladers 10, insbesondere im Bereich dessen Abgasturboladerwelle 12. Selbstverständlich kann die Zweigleitung dahingehend modifiziert sein, dass auch andere Bestandteile der abgasführenden Einrichtung gekühlt werden. Um die abgasführende Einrichtung bezüglich der Ölwanne 9 thermisch möglichst gut zu isolieren, ist, wie es bezüglich des Abgasturboladers 10 veranschaulicht ist, zwischen diesem und dem Kurbelgehäuse 4 bzw. der Ölwanne 9 ein Packagefreiraum 38, verdeutlicht durch die strichlierte Linie, für Hitzeisolation vorhanden.
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3 veranschaulicht des Weiteren, dass die Kühlwasserleitung 32 stromabwärts des Zuflusses durch die kühlwasserseitige Rücklaufzweigleitung 34 mit einer Wasserführung zum Kühlen der Lagerstuhlverschraubung durch Lagerstuhlverbindungsleitungen 40, 41 und eine nicht dargestellte Rückstromleitung verbunden ist. Die wassergekühlten Lagerstuhlbereiche sind mit der Bezugsziffer 39 bezeichnet.
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Die Ausführungsform gemäß der 4 und 5 zeigt eine gegenüber der Ausführungsform gemäß der 3 vereinfachte Ausbildung des Kühlkreislaufs im Bereich der Ölwanne 9, dahingehend, dass ausschließlich eine Kühlwasserleitung 32, nicht aber eine Zweigleitung 34 vorgesehen ist. Aufgrund dieser Gestaltung ist somit nur eine unmittelbare Kühlung des im Ölsumpf 28 befindlichen Öls und der Wandung 33, an die die Kühlwasserleitung 32 angrenzt, großflächig möglich. Aus Vereinfachungsgründen sind die für das Verständnis dieser Ausführungsform nicht erforderlichen Bauteile weggelassen oder stark vereinfacht nur gezeichnet, insbesondere ist die abgasführende Einrichtung im Bereich des freien Raumes 30 nicht veranschaulicht. Insofern wird auf die grundsätzliche Darstellung der abgasführenden Einrichtung gemäß 3 verwiesen. Im Übrigen sind Bauteile, die mit denen der Ausführungsform nach der 3 entsprechen, der Einfachheit halber mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
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Veranschaulicht ist in den 4 und 5 die Zuführung des Kühlwassers in die Kühlwasserleitung 32 über die Zylinderbank der Zylinder „1 bis 3“ und die Abführung des Kühlwassers aus der Kühlwasserleitung 32 in das Kühlsystem der Zylinderbank der Zylinder „4 bis 6“. Die Kühlwasserleitung 32 verläuft entlang der Wandung 32, wobei, wie insbesondere der Darstellung der 5 zu entnehmen ist, der Querschnitt der Kühlwasserleitung 32 zumindest in demjenigen Bereich, der an der Wandung 33 der Ölwanne 9 anliegt, im Wesentlichen rechteckig ist. Dort ist die Kühlwasserleitung 32 flach ausgebildet und liegt mit ihrer Längsseite unmittelbar an der Wandung 32 an. Hierdurch ist eine große Wärmeaustauschfläche zwischen Kühlwasserleitung 32 und Wandung 33 gegeben. Die Durchflussrichtung des Kühlwassers durch die Kühlwasserleitung 32 ist in den 4 und 5 mit Pfeilen veranschaulicht. Ergänzend ist in diesen Figuren im Bereich des Ölsammelkanals 21 und der Ölhobel 21 durch Pfeile die Strömungsrichtung des Öls vom Ölsammelkanal 31 in den vertieften Bereich der Ölwanne 9 veranschaulicht. Die Kühlwasserleitung 32 ist im Bereich deren Enden ohne Flansch gezeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Boxermotor
- 2
- Zylinderbank
- 3
- Zylinderbank
- 4
- Kurbelgehäuse
- 5
- Kurbelwellenachse
- 6
- Getriebeglocke
- 7
- Riemenscheibe
- 8
- Kurbelwelle
- 9
- Ölwanne
- 10
- Abgasturbolader
- 11
- Abgasreinigungseinrichtung/Abgaskatalysator
- 12
- Abgasturboladerwelle
- 13
- Turbine
- 14
- Verdichter
- 15
- Abgasleitung
- 16
- Sammelleitung
- 17
- Sammelleitung
- 18
- Leitung
- 19
- Abführleitung
- 20
- Pleuelgeige
- 21
- Ölhobel
- 22
- Lagerstuhl
- 23
- Ende
- 24
- Kettenspur
- 25
- Welle
- 26
- Kettenrad
- 27
- Saugstufe
- 28
- Ölsumpf
- 29
- Druckstufe
- 30
- Raum
- 31
- Ölsammelkanal
- 32
- Kühlwasserleitung
- 33
- Wandung
- 34
- Zweigleitung
- 35
- Wasserführung
- 36
- Bereich (kühlwasserseitige Zulaufzweigleitung)
- 37
- Bereich (kühlwasserseitige Rücklaufzweigleitung)
- 38
- Packagefreiraum
- 39
- wassergekühlte Lagerstuhlbereiche
- 40
- Verbindungsleitung Lagerstuhl 1
- 41
- Verbindungsleitung Lagerstuhl 2
